DE102007027322A1

DE102007027322A1 - Schienenverstellsystem für einen Kraftfahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102007027322A1
Application number: DE102007027322A
Authority: DE
Inventors: Sergej Kostin
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2007-06-14
Filing date: 2007-06-14
Publication date: 2008-12-18
Also published as: EP2003011A2; EP2003011B1; US20080309137A1; US8328155B2; EP2003011A3

Abstract

Bei einem Schienenverstellsystem (1) für einen Kraftfahrzeugsitz, mit einem elektromotorischen Spindelantrieb (9) und mit einer mit einer flexiblen Antriebswelle (10) koppelbaren Gewindespindel (11) zur Längsverstellung eines Schienenpaares, sind deren Schienen (2, 3) über ein Halteelement (4) miteinander verbunden, in das ein Führungskanal (7) zur Aufnahme der Antriebswelle (10) integriert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schienenverstellsystem für einen Kraftfahrzeugsitz, mit einem Spindelantrieb und mit einer flexiblen Antriebswelle, die mit einer Gewindespindel zur Längsverstellung eines Schienenpaares koppelbar ist, deren Schienen über ein Halteelement miteinander verbunden sind.
Ein derartiges, z. B. aus der DE 198 15 283 C2 bekanntes Schienenverstellsystem umfasst einen Antriebsmotor, der zentral zwischen zwei Schienen eines Sitzschienenpaares an einer mit deren Oberschienen verbundenen Halteplatte befestigt ist. Der Antriebsmotor ist beidseitig über Antriebswellen, die auch als flexible Wellen ausgeführt sein können, mit einer in einem Spindelgetriebe gelagerten Spindelmutter gekoppelt. Diese wirkt mit einer zwischen einer in Längsrichtung verschiebbaren Oberschiene und einer orts- oder bodenfesten Unterschiene angeordneten Gewindespindel zur Schienenlängsverstellung zusammen. Eine Drehbewegung des Antriebsmotors wird somit über die Antriebswellen und die Spindelgetriebe in eine Längsverschiebung der jeweiligen Oberschiene gegen die entsprechende Unterschiene des Schienenpaares umgesetzt.
Die flexible Antriebswelle, die eine rotierende flexible Seele und ein dieses umschließendes ebenfalls flexibles Hüllrohr aufweist, kann zu deren Lagestabilisierung in einem zusätzlichen Rohr geführt sein. Alternativ kann die flexible Welle auch dadurch stabilisiert werden, dass gemäß der DE 102 00 985 B4 in das flexible Hüllrohr zwischen dessen Enden Stützstellen für die rotierende Seele integriert sind.
Während die Bereitstellung eines zusätzlichen Stützrohres für die flexible Antriebswelle einen erhöhten Teileaufwand bedeutet, ist eine flexible Antriebswelle, deren flexibles Hüllrohr mit Stützstellen für die rotierende Seele versehen ist, ferti gungstechnisch aufwändig. Zudem neigen Schienenverstellsysteme, deren Spindelantriebe mit derartigen Antriebswellen ausgerüstet sind, zu unerwünschten Geräuschentwicklungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Schienenverstellsystem der eingangs genannten Art anzugeben. Insbesondere soll eine geeignete Führung einer flexiblen Antriebswelle bei gleichzeitig möglichst geringer Geräuschentwicklung bereitgestellt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dazu ist in das zwischen den Schienen des Schienenpaares verlaufende Halteelement ein Führungs- und/oder Aufnahmekanal für die Antriebswelle integriert.
In vorteilhafter Ausgestaltung weist der Führungskanal eine Anzahl von Stützelementen und Stützlücken auf. Dabei ist zweckmäßigerweise der Führungskanal von einer ersten Stützreihe sowie einer zweiten Stützreihe begrenzt, wobei die beiden Stützreihen einander beabstandet gegenüberliegen. Der Abstand entspricht dabei mindestens dem Außendurchmesser der flexiblen Antriebswelle. Liegen sich die beiden Stützreihen – bezogen auf das übliche Fahrzeugkoordinatensystem – in z-Richtung einander gegenüber, so ist der Führungskanal vorzugsweise durch zwei wiederum im Abstand mindestens des Außendurchmessers der Antriebswelle in x-Richtung (Schienen- bzw. Fahrzeuglängsrichtung) einander gegenüberliegenden Seitenwänden begrenzt.
Die beiden Stützreihen, die jeweils alternierend hintereinander angeordnete Stützelemente und Stützlücken aufweisen, sind derart gegeneinander versetzt, dass vorzugsweise jeweils ein Stützelement eine gegenüberliegender Stützlücke zumindest teilweise, zweckmäßigerweise jedoch vollständig überspannt.
Die Stützelemente sind geeigneterweise als stegartige Strukturabschnitte des Halteelementes ausgebildet. An das oder jedes Stützelemente ist in zweckmäßi ger Ausgestaltung eine lokale Stützstelle angeformt. Vorzugsweise ist die jeweilige Position der einzelnen Stützstellen am entsprechenden Stützelement derart gewählt, das innerhalb der beiden Stützreihen jeweils zwei Stützstellen einander schräg gegenüberliegend angeordnet sind.
Das Halteelement ist daher zweckmäßigerweise aus Kunststoff und vorzugsweise als Spritzgussteil gefertigt. Das Halteelement weist hierbei geeigneterweise eine den Führungskanal beidseitig flankierende Gitterstruktur auf. Auf diese Weise kann Material sparend ein stabiles, biege- und verwindungssteifes Halteelement gefertigt werden. Beidendseitige Haltelaschen des Halteelementes ermöglichen deren Befestigung an den einander beabstandet gegenüberliegenden Schienen, insbesondere an deren Oberschienen.
Das Halteelement weist zweckmäßigerweise eine Ausnehmung auf, in der der Elektromotor oder Antriebsmotor des nachfolgend auch als Antriebssystem bezeichneten Spindelantriebs einliegt und dort befestigt werden kann. Die Ausnehmung ist dabei unter Bildung eines vergleichsweise langen Trägerabschnitts und eines vergleichsweise kurzen Trägerabschnitts in das Halteelement eingebracht, wobei sich der Führungskanal innerhalb des vergleichsweise langen Trägerabschnitts erstreckt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Anordnung einer drehsteifen, jedoch ansonsten flexiblen Antriebswelle in einem Führungskanal eines zwischen den Schienen eines Schienenpaares eines Kraftfahrzeugsitzes angeordneten Halteelementes oder Trägerteils in einfacher Art und Weise eine zuverlässige Führung und Lagerung der Antriebswelle sichergestellt ist. Zudem sind mit einem solchen Antriebssystem, insbesondere einem Spindelantrieb, verbundene Geräuschentwicklungen vermieden oder zumindest erheblich reduziert. Dies ist hinsichtlich des Komforts von erheblicher Bedeutung, zumal das Antriebssystem üblicherweise relativ nah zur Benutzerperson unter dem entsprechenden Fahrzeugsitz und dort unter der Sitzfläche positioniert ist.
Infolge der bevorzugt dezentralen Anordnung des Elektromotors des Spindelantriebs wird der vergleichsweise lange Antriebsweg vom Spindelantrieb zu der entfernt gelegenen Schiene von der flexiblen Antriebswelle überbrückt und dabei die Antriebskraft des Spindelantriebs zuverlässig auf die entsprechende Gewindespindel übertragen. Die Antriebskraft auf die dem Elektromotor nahe gelegene Schiene wird dann über einen vergleichsweise kurzen Antriebsweg auf die dortige Gewindespindel übertragen. Hierfür ist ein kurzer Wellenzapfen geeigneterweise ausreichend.
Die Ausbildung des Führungskanals innerhalb des Halteelementes in Form von gegeneinander versetzten Stützreihen alternierend hintereinander angeordneter, zweckmäßigerweise stegartiger Stützelemente und Stützlücken, die geeigneterweise in ein als Kunststoffstrukturteil ausgebildetes Halteelement eingeformt sind, sind eine besonders zuverlässige integrierte Motor- und Wellenlagerung sowie Wellenführung bereitgestellt. Dies ermöglicht insbesondere bei der Erstmontage sowie auch zu Reparaturzwecken ein montagetechnisch einfaches Ein- und Ausfädeln der flexiblen Antriebswelle in den als Stützstruktur ausgebildeten Führungskanal bzw. aus diesem heraus.
Die Stütz- und Führungsstruktur innerhalb des Halteelementes für die flexible Antriebswelle ist praktisch punktweise realisierbar, d. h. die flexible Antriebswelle wird entlang des Führungskanals auf gegenüberliegenden Seiten im Bereich der Stützelemente an mehreren lokalen Stellen unterstützt. Die hierzu geeigneterweise an die Stützelemente angeformten Stützstellen in Form domartiger Erhebungen sind vorzugsweise derart positioniert, dass sich diese erhabenen Stützstrukturen jeweils paarweise gegenüberliegen und dabei räumlich möglichst nahe zueinander angeordnet sind.
Die dadurch gebildete rasterartige und demzufolge punktuelle Stützstruktur des entsprechend ausgeformten Stütz- oder Führungskanals für die flexible Antriebswelle ermöglicht somit deren besonders einfache Montage in diesen speziell ausgestalteten Führungskanal. Aufgrund der geeigneten Lagestabilisierung der An triebswelle wird die Entwicklung von Schwingungsgeräuschen zuverlässig unterbunden.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
1 in perspektivischer Darstellung ein Schienenpaar mit daran befestigtem Halteelement mit eingelagertem Antriebsmotor und eingeformtem Führungskanal für eine flexible Antriebswelle,
2 das Schienenverstellsystem gemäß 1 ohne Antriebsmotor,
3 einen Ausschnitt III aus 1 in größerem Maßstab mit strukturiertem Führungskanal,
4 den strukturierten Führungskanal in einem Längsschnitt entlang der Linie IV-IV in 3, und
5 in einer Explosionsdarstellung den Spindelantrieb einer der Schienen mit einer Gewindespindel und einem über die flexible Antriebswelle mit dem Elektromotor koppelbaren Spindelgetriebe.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die 1 und 2 zeigen ein Schienenverstellsystem 1 für einen Kraftfahrzeugsitz mit einem Schienenpaar, deren einander beabstandet gegenüberliegenden und zueinander parallel verlaufenden Schienen 2, 3 jeweils eine Oberschiene 2a, 3a und eine Unterschiene 2b bzw. 3b umfassen. Mit den Oberschienen 2a, 3a ist ein nachfolgend als Halteelement 4 bezeichnetes Trägerteil verbunden.
Bezogen auf ein Fahrzeugkoordinatensystem sind die Oberschienen 2a, 3a gegenüber den fahrzeugbodenfesten Unterschienen 2b bzw. 3b in x-Richtung längsverschiebbar. Das Halteelement 4 erstreckt sich somit in y-Richtung, d. h. quer zu den Schienen 2, 3. Auf den Oberschienen 2a, 3a wird ein (nicht dargestellter) Fahrzeugsitz bzw. ein entsprechendes Sitzgestell befestigt.
Das Halteelement 4 ist ein Spritzgussteil aus Kunststoff. Es weist beidendseitig Haltelaschen 4a, 4b auf, mittels denen das Halteelement 4 mit den Schienen 2, 3 und dort mit den Oberschienen 2a bzw. 3a verbunden, beispielsweise verschraubt oder vernietet ist. Das Halteelement 4 weist insbesondere in einem vergleichsweise langen Trägerabschnitt a eine nachfolgend als Gitterstruktur bezeichnete gitterartige Stützstruktur 5 mit einer Vielzahl von quadratisch oder rautenförmig angeordneten Gitterstegen 6 auf.
Innerhalb dieser Gitterstruktur 5 des Trägerabschnitts a ist ein Führungskanal 7 vorgesehen. Dabei flankiert die Gitterstruktur 5 den Führungskanal 7 beidseitig und vorzugsweise symmetrisch. Der Führungskanal 7 erstreckt sich ausgehend von einer dezentralen Ausnehmung 8 – die aus 2 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist – entlang des Trägerabschnitts a bis zur entfernt gelegenen, in den Darstellungen nach den 1 und 2 vorderen Schiene 3. Ein vergleichsweise kurzer Trägerabschnitt b erstreckt sich auf der gegenüberliegenden Seite wiederum ausgehend von der Ausnehmung 8 bis hin zu der dieser nächstgelegenen, in der Darstellung oberen Schiene 2. Die Ausnehmung dient zur Aufnahme und Fixierung eines Elektromotors 9 eines als Spindelantrieb ausgeführten Antriebssystems.
Die Antriebskraft des Elektromotors 9 wird einerseits über eine flexible Antriebswelle 10 auf die dem Elektromotor 9 fern liegende Schiene 3 und dort an eine Gewindespindel 11 übertragen (5). Gemäß 5 wird die Drehbewegung des Antriebmotors 9 somit über die flexible Antriebswelle 10 auf ein Spindelgetriebe 12 und von dort auf die Gewindespindel 11 übertragen, wodurch die Längsverstellung der Oberschiene 3a gegenüber der Unterschiene 3b bewirkt wird. Die flexible Antriebswelle 10 ist dabei innerhalb des Führungskanals 7 des Halteelementes 4 angeordnet.
Andererseits wird die Antriebskraft des Elektromotors 9 über einen sich entlang des vergleichsweise kurzen Trägerabschnitts b verlaufenden Wellenzapfen 13 (2) in die Schiene 2 und dort wiederum auf eine Gewindespindel übertragen.
Die 3 und 4 zeigen den Führungskanal 7 für die flexible Antriebswelle 10 in größerem Maßstab. So ist dieser Führungskanal 7 durch deckelartig eingezogene, stegartige Stützstrukturen oder -elemente 7a einerseits und fensterartig ausgenommene Stützlücken 7b andererseits gebildet. Dabei sind einander in z-Richtung gegenüberliegende ober- und unterseitige Stützreihen 14 bzw. 15 mit alternierend in y-Richtung hintereinander angeordneten Stützelementen 7a und Stützlücken 7b gebildet. Die erste Stützreihe 14 und die zweite Stützreihe 15 sind zueinander versetzt angeordnet. Dadurch steht einem Stützelement 7a der einen Stützreihe 14, 15 eine Stützlücke 7b der anderen Stützreihe 15 bzw. 14 gegenüber. Die stegartigen Stützelemente 7a überspannen zumindest annähernd vollständig die jeweils gegenüberliegende Stützlücke 7b. An den stegartigen Stützelementen 13a sind domartige Erhebung angeformt, die lokale Stützstellen 7c bilden.
Wie aus 3 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, ist der Führungskanal 7 seitlich durch einander in x-Richtung beabstandet gegenüberliegende Seitenwände 7d und 7e begrenzt, die sich ebenfalls entlang des vergleichsweise langen Teilabschnittes a des Halteelementes 4 erstrecken. Insgesamt ist dabei die lichte Weite des Führungskanal 7 an die Dicke der flexiblen Antriebswelle 10 angepasst, d. h. die lichte Weite des Führungskanals ist geringfügig größer oder gleich dem Außendurchmesser der Antriebswelle 10.
Wie aus 4 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, ist die flexible Antriebswelle 10 an diesen Stützstellen 7c punkt- oder linienförmig abgestützt. Dabei stehen sich gegenüberliegende Stützstellen 7c der jeweiligen Stützelemente 7a in y-Richtung geringfügig zueinander versetzt gegenüber. Die flexible Antriebswelle 10, deren flexible drehsteife Seele 10a von einem ebenfalls flexiblen Hüllrohr 10b ummantelt ist, ist somit entlang des Führungskanals 7 an einer Mehrzahl von Unterstützungsstellen oder -punkten unterstützt, die im Wesentlichen durch die er habenen Stützstellen 7c, grundsätzlich jedoch von den jeweiligen Stützelementen 7a gebildet sind.
Wie in 5 veranschaulicht, ist die in dem Führungskanal 7 geführte Antriebswelle 10 im Spindelgetriebe 12 mit einem Schneckenrad 16 verbunden, das mit einer Spindelmutter 17 des Spindelgetriebes 12 kämmt. Eine Drehbewegung der vom Elektromotor 9 angetriebenen Antriebswelle 10 wird in eine entsprechende Drehbewegung der Spindelmutter 17 umgesetzt, die ihrerseits mit der Gewindespindel 11 kämmt.
Im Ausführungsbeispiel ist das Spindelgetriebe 12 mit der jeweiligen Oberschiene 3a fest verbunden, während die Gewindespindel 11 mit der Unterschiene 3b der entsprechenden Schiene 3 fest verbunden wird. Hierzu sind an der Gewindespindel 11 beidendseitig Haltelaschen 18 vorgesehen. Diese sind mit Drehlagern 19 versehen, in denen die Gewindespindel 11 drehbeweglich einliegt.
Mit einer entsprechenden Längsverschiebung des Spindelgetriebes 12 entlang der Gewindespindel 11 wird somit auch die zugeordnete Oberschiene 3a – und ebenso über den Wellenzapfen 13 die Oberschiene 2a der gegenüberliegen Schiene 2 – in x-Richtung verstellt. Dies bewirkt eine entsprechende Verstellbewegung sowohl des mit den Oberschienen 2a, 3a verbundenen Kraftfahrzeugsitzgestells als auch des Halteelementes 4 in Schienenlängsrichtung (x-Richtung).

1: Schienenverstellsystem
2: Schiene
2a: Oberschiene
2b: Unterschiene
3: Schiene
3a: Oberschiene
3b: Unterschiene
4: Halteelement/Trägerteil
4a, 4b: Haltelasche
5: Stütz-/Gitterstruktur
6: Gittersteg
7: Führungskanal
7a: Stützelement
7b: Stützlücke
7c: Stützstelle
7d, e: Seitenwand
8: Ausnehmung
9: Elektromotor
10: flexible Antriebswelle
10a: Seele
10b: Hüllrohr
11: Gewindespindel
12: Spindelgetriebe
13: Wellenzapfen
14: (erste) Stützreihe
15: (zweite) Stützreihe
16: Schneckenrad
17: Spindelmutter
18: Haltelasche
19: Drehlager
a: langer Trägerabschnitt
b: kurzer Trägerabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19815283 C2 [0002]
- DE 10200985 B4 [0003]

Claims

Schienenverstellsystem (1) für einen Kraftfahrzeugsitz, mit einem elektromotorischen Spindelantrieb (9) und mit einer flexiblen Antriebswelle (10), die mit einer Gewindespindel (11) zur Längsverstellung eines Schienenpaares koppelbar ist, deren Schienen (2, 3) über ein Halteelement (4) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (4) einen Führungskanal (7) zur Aufnahme der Antriebswelle (10) aufweist.
Schienenverstellsystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal (7) durch eine Anzahl von Stützelementen (7a) und Stützlücken (7a) gebildet ist.
Schienenverstellsystem (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal (7) von einer ersten Stützreihe (14) mit in Wellenlängsrichtung alternierenden hintereinander angeordneten Stützelementen (7a) und Stützlücken (7b) sowie von einer der ersten Stützreihe (14) beabstandet gegenüberliegenden zweiten Stützreihe (15) mit zur ersten Stützreihe (14) versetzt angeordneten Stützelementen (7a) und Stützlücken (7b) begrenzt ist.
Schienenverstellsystem (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes Stützelement (7a) eine gegenüberliegende Stützlücke (7b) zumindest teilweise überspannt.
Schienenverstellsystem (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an das oder jedes Stützelemente (7a) eine lokale Stützstelle (7c) angeformt ist.
Schienenverstellsystem (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Stützstellen (7c) einander schräg gegenüberliegend angeordnet sind.
Schienenverstellsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal (7) zwischen zwei einander beabstandet gegenüberliegenden Seitenwänden (7d, 7e) des Halteelementes (4) verläuft.
Schienenverstellsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (4) unter Bildung eines vergleichsweise langen Trägerabschnitts (a) und eines vergleichsweise kurzen Trägerabschnitts (b) eine dezentral angeordnete Ausnehmung (8) zur Lagerung des Spindelantriebs (9) aufweist, wobei sich der Führungskanal (7) entlang des vergleichsweise langen Trägerabschnitts (a) erstreckt.
Schienenverstellsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (4) eine den Führungskanal (7) beidseitig flankierende rahmenartige Gitterstruktur (5) aufweist.
Schienenverstellsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (4) über beidendseitige Haltelasche (4a, 4b) an den einander beabstandet gegenüberliegenden Schienen (2, 3), insbesondere an den Oberschienen (2a, 3a), befestigt ist.
Schienenverstellsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (4) aus Kunststoff besteht.